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三一挖掘机电气培训讲义 挖掘机电气控制系统 1 1 配重2 动力系统3 液压系统4 覆盖件5 空调系统6 驾驶室7 回转平台8 回转支承9 行驶装置10 动臂11 电气系统12 铲斗13 油缸14 斗杆 挖掘机的主要结构 2 电气控制的发展方向 机电一体化是液压挖掘机的主要发展方向 其最终目的是机器人化 实现全自动运转 这是挖掘机技术的又一次飞跃 作为工程机械主导产品的液压挖掘机 在近几十年的研究和发展中 已逐渐完善 其工作装置 主要结构件和液压系统已基本定型 人们对液压挖掘机的研究 逐步向机电液控制系统方向转移 控制方式不断变革 使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵 气压操纵 电气操纵 液压伺服操纵 无线电遥控 电液比例操纵和计算机直接控制 所以 对挖掘机机电一体化的研究 主要是集中在液压挖掘机的控制系统上 液压挖掘机电气控制系统主要是对发动机 液压泵 多路换向阀和执行元件 液压缸 液压马达 的一些温度 压力 速度 开关量的检测并将有关检测数据输入给挖掘机的专用控制器EPS ElectronicPowerSystem EPS控制器综合各种测量值 设定值和操作信号发出相关控制信息 对发动机 液压泵 液压控制阀和整机进行控制 3 电气系统的主要功能 电气系统的主要功能 1 发动机转速控制2 主泵的功率控制3 电子节能控制4 电气辅助系统 4 发动机转速控制 发动机转速控制传动链 1 油门旋钮 位于驾驶室右操纵盒上 5 发动机转速控制 发动机转速控制传动链 2 EPS控制器 位于驾驶室后背板内部 EPS控制器 6 发动机转速控制 发动机转速控制传动链 3 步进电机驱动器 位于驾驶室后背板内部 步进电机驱动器 7 发动机转速控制 发动机转速控制传动链 4 油门马达 位于发动机的调速器附近 油门马达 8 发动机转速控制 油门马达分解图 9 发动机转速控制的基本原理 操作手拧动油门旋钮时 油门旋钮的电位发生改变 改变的电位输入EPS控制器 EPS控制器输出步进方向和步进脉冲信号 步进方向和步进脉冲信号传递给步进电机驱动器 步进电机驱动器驱动油门马达产生旋转运动 带动油门拉杆移动 从而拉动发动机调速器的调速杆 改变调速器的供油量 因此也就改变了发动机的转速 油门旋钮 EPS控制器 步进电机驱动器 油门马达 发动机 发动机转速控制 10 主泵功率控制 主泵功率控制 传动链 1 压力传感器 主泵上四个 1 前泵负压传感器2 后泵负压传感器 前泵负压传感器 后泵负压传感器 11 主泵功率控制 主泵功率控制传动链 1 压力传感器 主泵上四个 3 前泵主压传感器4 后泵主压传感器 主压传感器 12 主泵功率控制 压力传感器 放大图 功能 将液压油的压力信号转换为电信号后输入给EPS控制器 13 主泵功率控制 主泵功率控制传动链 2 EPS控制器 位于驾驶室后背板内部 EPS控制器 14 主泵功率控制 主泵功率控制传动链 3 主泵上的电磁比例阀 前泵电磁比例阀后泵电磁比例阀 前泵电磁比例阀 后泵电磁比例阀 15 主泵功率控制的基本原理 通过5个压力传感器测得的工作时负荷大小及操作手的意图 由EPS控制器程序计算液压泵的需求功率 EPS控制器输出适当的电流驱动主泵上的电磁比例阀 前泵电磁比例阀和后泵电磁比例阀 由电磁比例阀改变主泵斜盘的摆角 实现液压泵的功率调节 使液压系统充分吸收柴油机发出的功率 又不会使柴油机熄火 充分发挥挖掘机的工作能力 EPS控制器 压力传感器 主泵 主泵功率控制 16 电子节能控制 电子节能传动链 1 压力开关 9个 均位于主阀上 前部8个后部1个 前部8个 17 电子节能控制 后部1个 后部1个 电子节能控制 1 三一挖掘机具有自动怠速装置 当操纵杆回中位达5秒后 压力开关检测油压信号 压力开关将信号传给EPS控制器 控制器降低发动机的转速 发动机自动进入低速运转 1400rpm 从而可减小液压系统的空流损失和发动机的磨损 起到节能和降低噪声的作用 当扳动操纵杆重新作业时 发动机自动恢复到原来的转速状态 发动机 油门马达 步进电机驱动器 EPS控制器 压力开关 电子节能控制 2 主机有四种工作模式 B L S H 分别适应破碎 轻载 标准和重载 S模式 H模式 L模式 B模式 电子节能控制 3 发动机过热保护 当发动机冷却液的温度达到二级报警时 发动机的转速降为自动怠速转速 以保护发动机 冷却液温度 燃油油量表 机油压力表 电气辅助功能 1 蓄电池继电器 位于车身扶手旁的电瓶箱内 是管理整车通 断电的继电器 22 电气辅助功能 2 电磁阀组 四个电磁阀 位于回转支撑上部 1 液压先导油的通断管理2 二次增压的管理3 行走高 低速的切换4 一个为备用电磁阀 23 电气辅助功能 3 电瓶 位于车身扶手旁的电瓶箱内 由两个串联的电瓶组成 24 电气辅助功能 4 液压先导行程开关 位于液压锁操作杆下部内侧 该开关的通断控制第一个先导电磁阀 25 电气辅助功能 26 电气辅助功能 5 人机界面 触摸屏或显示屏 照片见上页 1 工作时间显示 显示挖掘机的累计工作小时数2 B L S H工作模式选择 B 破碎L 轻载S 标准H 重载3 仪表显示 从上至下 或从左至右 分别为冷却液温度表 燃油油量表 机油压力表4 自动怠速按钮 即选择是否需要自动怠速功能5 油门档位 从1档到10档 对应发动机的转速从1000rpm至2100rpm 一般在挖掘时在8档以上工作 27 电气辅助功能 6 右操作盒的三个翘板开关 28 电气辅助功能 7 空调控制面板 位于驾驶室左操作盒上 29 电气辅助功能 8 GPS全球定位系统 今天 挖掘机的拥有者们总幻想着随时可以在地图上看到自己挖掘机的运行状态 GPS全球定位系统的出现 使这一幻想变成现实 该定位系统的核心是GPS信号接收装置 它不停的在电子地图上记录下挖掘机的移动轨迹 30 电气辅助功能 8 GPS全球定位系统世界已进入信息时代 人们不仅需要能够快速检索和交互使用各种统计型 文档型社会经济信息 而且愈加迫切要求将这些信息与地理信息有机地结合起来 以掌握这些信息的空间分布及其相互关系 挖掘机远程监控系统正是借助于GPS系统 将被监控机械的工作信息直接显示在地图上 给用户提供更加人性化的服务 也为市场分析提供直观 形象的依据 31 电气辅助功能 8 GPS全球定位系统 GPS模块小巧的安装尺寸高定位精度增强的通信功能 32 电气辅助功能 9 收音机 33 电气辅助功能 10 驾驶室内部有关装置 34 电气辅助功能 11 起动开关只要起动开关处于接通位时 仪表盘才能显示 当钥匙开关闭电源时 同时也会关闭仪表盘上的电源 仪表盘关闭 35 对主泵和发动机复合控制 实现功率匹配和燃油节省四种作业模式选择 自动怠速功能行走速度选择 实现对主泵的变量控制 使液压系统的吸收功率与发动机的输出功率达到最佳匹配 电气控制系统整体功能图 36 电气控制系统整体功能图 自动怠速 节能 降噪 过热保护控